JP2004332552A

JP2004332552A - 筒内直接噴射エンジンの燃料噴射制御装置

Info

Publication number: JP2004332552A
Application number: JP2003125192A
Authority: JP
Inventors: Akira Tayama; 彰田山; Hirobumi Tsuchida; 博文土田; Shunichi Shiino; 俊一椎野; Taisuke Shiraishi; 泰介白石; Koji Hiratani; 康治平谷
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 2003-04-30
Filing date: 2003-04-30
Publication date: 2004-11-25
Anticipated expiration: 2023-04-30
Also published as: JP4085881B2

Abstract

【課題】吸気上死点前後で燃料を噴射して燃料の気化時間を稼ぎ、なおかつシリンダ壁面への燃料付着を減らす方策を講じ、その結果、余分な燃料噴射を避ける。
【解決手段】燃焼室（３）に直接に燃料を噴射する燃料噴射弁（９）を備える筒内直接噴射エンジンにおいて、ピストン冠面に、前記燃料噴射弁（９）からの燃料噴霧を保持し得るキャビティ（８ａ）を形成し、始動時に、吸気上死点前後でかつほぼ全量の燃料が前記ピストンキャビティ（８ａ）内に入るタイミングで前記燃料噴射弁（９）より燃料を噴射する。
【選択図】図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は筒内直接噴射エンジンの燃料噴射制御装置、特に冷間始動時の燃料噴射制御に関する。
【０００２】
【従来の技術】
筒内直接噴射エンジンにおいて、冷間始動時に吸気行程で燃料噴射を行うと均質混合気になってシリンダ壁面に燃料が付着し、燃焼に寄与しない燃料が増加するために多くの燃料の増量が必要であり、ＨＣが多量に発生する原因となっている。そのため、冷間始動時においても圧縮行程噴射による成層燃焼を実現してシリンダ壁面に付着する燃料を減らし、ＨＣを低減するようにしたものが提案されている（特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】
特開２００１−２７１６８８号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、筒内直接噴射エンジンにおいて、冷間始動時の燃料噴射時期が点火時の燃料気化率に対してどのように影響するのかを実験してみたところ、図８に示す結果が得られた。すなわち、燃料噴射時期を圧縮行程へと遅らせるほど気化率が急激に低下している。従って、従来装置のように圧縮行程で燃料噴射を行うのでは燃料噴射から点火までの時間が短いために、特に燃焼室内が低温状態にありあるいは燃料圧力が上昇せずに燃料の微粒化が十分に行なわれない冷間始動時において点火時までに燃料を十分に気化できない。燃料を十分に気化できないと、その分の燃料増量を行う必要があり、燃費が悪くなる。
【０００５】
かといって、点火までの時間を比較的長くとり得る吸気行程噴射を単に行なうのでは均質混合気になってシリンダ壁面への燃料付着が起こり、燃料の増量やＨＣ排出量の増加が避けられない。
【０００６】
そこで本発明は、吸気上死点前後で燃料を噴射して燃料の気化時間を稼ぎ、なおかつシリンダ壁面への燃料付着を減らす方策を講じ、その結果、余分な燃料噴射を避けることを目的としている。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明は、燃焼室に直接に燃料を噴射する燃料噴射弁を備える筒内直接噴射エンジンにおいて、ピストン冠面に、前記燃料噴射弁からの燃料噴霧を保持し得るキャビティを形成し、始動時に、吸気上死点前後でかつほぼ全量の燃料が前記ピストンキャビティ内に入るタイミングで前記燃料噴射弁より燃料を噴射するように構成する。
【０００８】
【発明の効果】
本発明によれば、始動時に燃料のほぼ全量がピストンキャビティ内に収まるタイミングで噴射するので、燃料噴射弁より噴射されて直接シリンダ壁面へと付着する燃料を回避できる。また、燃料が気化してもピストンキャビティにより、気化燃料のピストンキャビティの外への拡散を抑えることができ、気化した燃料のシリンダ壁面へ付着を極力抑えることができる。また、吸気上死点前後に燃料を噴射するために、点火までの燃料の気化時間を稼ぐことができる。
【０００９】
これらの結果、特に冷間始動時においてシリンダ壁面へ付着燃料や、気化不足のために必要になる余分な燃料噴射を極力低減することが可能となり、冷間始動時におけるＨＣ排出量を低減することが可能となるばかりか燃費も向上する。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を添付図面に基づいて説明する。
【００１１】
図１は一実施形態のエンジンの概略構成図である。図においてシリンダヘッド２には図で左右にほぼ均等な傾斜の屋根を有するペントルーフ状の燃焼室３が形成されると共に、この左右の屋根の部分に吸気を導入する吸気ポート４が、また燃焼後のガスを排出するための排気ポート５がそれぞれ開口している。シリンダブロック６にはシリンダ７が図で上下方向に穿設され、このシリンダ７をピストン８が上下方向に摺動する。吸気弁１５、排気弁１６はこのピストン８の動きに合わせて各ポート５、６を開閉する。すなわち、弁１５、１６をスプリングに抗して押し下げる各カム１７、１８がエンジンにより駆動されるカム軸１９、２０にそれぞれ固定されている。
【００１２】
本実施形態ではエンジンの冷間始動時に成層燃焼を行わせるため、燃料噴射弁９及び点火プラグ１０の配置とピストン冠面に形成されるキャビティ８ａの形状とが工夫されている。すなわち、燃焼室３天井の略中央位置に噴孔を鉛直下方に向けた燃料噴射弁９が、またそのすぐ右側に点火プラグ１０が設けられ、ピストン冠面に、燃料噴射弁９からの燃料噴霧を保持し得るキャビティ８ａが形成されている。詳細にはピストンキャビティ８ａが、燃料噴射弁９から噴射される燃料噴霧の中心軸と略同一の中心軸となるような形状とされている。
【００１３】
そして、燃料の気化が遅いエンジンの冷間始動時に、吸気上死点前後つまりピストン５が燃料噴射弁６に近づいている期間にほぼ全量の燃料がピストンキャビティ８ａに入るタイミングでで燃料噴射弁９より燃料を噴射する。
【００１４】
その後、ピストン８が下降すると、このとき開いている吸気ポート４より空気が燃焼室内に流入し吸気下死点付近で吸気弁１５が閉じた後、ピストン８が再び上昇してくる。この期間にピストンキャビティ８ａ内に保持されている燃料が気化してゆく。そして圧縮上死点付近つまり再度ピストン８が上昇したときにピストンキャビティ８ａ内の気化燃料を上方へと巻き上がらせ、燃焼室３の天井に配置された点火プラグ１０に近づいたときに点火プラグ１０により着火して燃焼（成層燃焼）を行わせる。
【００１５】
このとき、キャビティ８ａは気化燃料がキャビティ８ａの外へと拡散して成層燃焼時の燃料量が不足することがないよう気化燃料を保持しており、また気化燃料が適切に点火プラグ１０に到達するように燃焼室内のガス流れを規制する役目をも持っている。このため、キャビティ周囲のピストン冠面８ｂが、径方向外側にゆくほど低くなるように傾斜して形成されている。
【００１６】
図１では、燃料噴射弁９を燃焼室３天井の略中央位置に設置し、燃焼噴射弁９から噴射される燃料噴霧の中心軸と略同一の中心軸となるようなピストンキャビティ８ａを図示しているが、エンジン冷間始動時に成層燃焼を実現するための構成はこれに限られない。例えば図２に他の実施形態を示すと、この実施形態では燃料噴射弁９が燃焼室３の最下端付近にピストン中心軸に対して所定の角度をもって設置され、吸気上死点前後に図で右斜め下方に噴射された燃料が、下降するピストンキャビティ８ａのキャビティ形状に沿って丸まりながらキャビティ内に保持され、この過程で形成されるキャビティ内の気化燃料は圧縮行程で上昇するピストン８に押し上げれられて、燃焼室天井に設置された点火プラグ１０に達し点火プラグ１０によって着火される。ただし、噴射された燃料のほぼ全量がピストンキャビティ８ａに入るタイミングは、図１に示すエンジンのほうが比較的長く設定できるため、その分本発明の効果も図１に示すエンジンのほうが高くなる。
【００１７】
図１に戻り、燃料噴射弁９により燃焼室３内に直接燃料を噴射するには所定の燃圧が必要である。このため、吸気弁用カム軸１９により高圧燃料ポンプ２１が駆動されるようになっており、高圧燃料ポンプ２１により昇圧された燃料は高圧燃料配管２２を通って燃料噴射弁９に導かれる。高圧燃料配管２２には燃圧センサ２３が設けられ、燃圧センサ２３からの信号はエンジンコントローラ２５に送られる。運転状態に応じて必要な燃圧が変化するために、エンジンコントローラ２５では実際の燃圧が必要な燃圧と一致するように高圧燃料ポンプ２１の作動制御を行なう。
【００１８】
なお、高圧燃料ポンプ２１は、吸気弁用カム軸以外でエンジンの回転力を利用して駆動してもよいし、電動モータにより駆動しても構わない。
【００１９】
エンジンコントローラ２５には、エアフローメータ３１、クランク角センサ３３、水温センサ３４からの信号が入力され、エンジン始動時に成層燃焼が実現されるように燃料噴射弁９を介してエンジン始動時の燃料噴射を、また点火プラグ１０を介して点火時期を制御する。
【００２０】
なお、アクセルセンサ３２、空燃比センサ３５からの信号も入力され、エンジンコントローラ２５では、アクセル開度とエンジン回転速度に応じた最適なトルクが得られるように電子制御のスロットル弁開度を制御し、また、始動後に空燃比フィードバック制御条件が成立したとき空燃比センサ３５からに検出される実際の空燃比が理論空燃比と一致するようにフィードバック制御を行う。
【００２１】
エンジンコントローラ２５により実行されるエンジンの始動からの燃料噴射制御について、以下のフローチャートを用いて詳述する。
【００２２】
図３は始動からの燃料噴射時期と燃料噴射時間を算出するためもので、クランク角の基準位置信号（Ｒｅｆ）の入力毎に実行する。Ｓａ１（ａフローチャートのステップ１の意味）では水温センサ３４により検出される冷却水温Ｔｗ、クランク角センサ３３により検出されるエンジン回転速度Ｎｅ、燃圧センサ２３により検出される燃圧Ｐｆ、エアフローメータ３１により検出される吸入空気量Ｑａを読み込む。
【００２３】
Ｓａ２で、エンジンの運転状態から燃料噴射時間Ｔｉを算出する。このＴｉの算出については、図４のフローチャートにより説明する。
【００２４】
図４（図３Ｓａ２のサブルーチン）においてＳｂ１ではエンジン回転速度Ｎｅと水温Ｔｗのマップから始動燃料噴射時間Ｔｉｓｔを求める。これは、エンジン始動時には、停止している状態からエンジンを所定回転速度まで引き上げることが必要となるためである。冷却水温Ｔｗが低いほどエンジンのフリクションが大きく、要求されるトルクつまり燃料噴射量（噴射時間）が多くなる。また、エンジン回転速度Ｎｅが低いほど所定エンジン回転速度まで引き上げるためのトルクが多く要求されるために燃料噴射量（噴射時間）が多くなる。上記のマップはこれらを反映したものであり、そのマップを用いて始動燃料噴射時間Ｔｉｓｔを求めている。
【００２５】
Ｓｂ２では、吸入空気量Ｑａとエンジン回転速度Ｎｅとから次式により基本燃料噴射時間Ｔｐを演算する。
【００２６】
Ｔｐ＝Ｋｔｃ×（Ｑａ／Ｎｅ）×ＴＦＢＹＡ…（１）
ただし、Ｋｔｃ：定数、
ＴＦＢＹＡ：目標当量比、
ここで、目標当量比ＴＦＢＹＡはアクセルセンサ３２により検出されるアクセル開度とエンジン回転速度Ｎｅとから求められる要求トルクに応じた値である。さらに冷却水温Ｔｗを考慮してＴＦＢＹＡを定めているものでもかまわない。
【００２７】
Ｓｂ３では、２つの燃料噴射時間（始動燃料噴射時間Ｔｉｓｔと基本燃料噴射時間Ｔｐ）を比較し、Ｓｂ４とＳｂ５において大きいほうを燃料噴射時間Ｔｉ０として設定する。始動燃料噴射時間Ｔｉｓｔはエンジンを所定回転速度まで上昇させるために設定されており、エンジン回転速度Ｎｅの上昇に伴って短くなるため、通常はエンジン回転速度がある程度上昇すると基本燃料噴射時間Ｔｐの方がＴｉｓｔよりも長くなり、従ってこの時点よりＴｐがＴｉ０として使用されることとなる。
【００２８】
燃料噴射時間が同一でも燃圧により燃料噴射量が変化する。特に始動直後は高圧燃料ポンプ２１が作動したばかりで、大きく変化している。従って、要求される燃料量を噴射するには燃料噴射時間Ｔｉ０を燃圧Ｐｆに応じて補正する必要があり、Ｓｂ６で燃圧Ｐｆに応じたテーブルより燃圧補正値Ｐｆｈｏｓを算出し、この燃圧補正値Ｐｆｈｏｓを燃料噴射時間Ｔｉ０にかけて、最終的な燃料噴射時間Ｔｉとする。
【００２９】
このようにして燃料噴射時間Ｔｉの算出を終了したら、図３に戻る。
【００３０】
図３のＳａ３では、冷却水温Ｔｗと所定値Ｋｔｓｔ（例えば４０℃）を比較する。冷却水温Ｔｗが所定値Ｋｔｓｔを超える場合には冷間始動時でないと判断し、Ｓａ１４へと進んで通常の燃料噴射時期ＩＴを算出する。この燃料噴射時期ＩＴの算出については図５のフローチャートにより説明する。
【００３１】
図５（図３Ｓａ１４のサブルーチン）において、Ｓｃ１では成層運転か均質運転かを指示する成層運転フラグＦＳＳをみる。このフラグＦＳＳはエンジン状態とアクセル開度とに基づいて成層燃焼を行わせる条件（例えば低負荷域）でＦＳＳ＝１に、それ以外の条件（例えば高負荷域）でＦＳＳ＝０に設定される。
【００３２】
ＦＳＳ＝１（成層燃焼域）である場合にはＳｃ２へと進んでンジン回転速度Ｎｅと燃料噴射時間Ｔｉに応じたマップから成層燃焼域での燃料噴射時期ＩＴｓを、またＦＳＳ＝０（均質燃焼域）である場合には、Ｓｃ３へ進んでエンジン回転速度Ｎｅと燃料噴射時間Ｔｉに応じたマップから均質燃焼域での燃料噴射時期ＩＴｋを算出し、これを燃料噴射時期ＩＴに入れる。それぞれの燃焼域での燃料噴射時期のマップは、燃費や排気性能から実験によって予め設定されるものである。このようにして燃料噴射時間ＩＴの算出を終了したら図３に戻る。
【００３３】
図３のＳａ３で冷却水温Ｔｗが所定値Ｋｔｓｔ以下である場合には冷間始動時である、つまりシリンダ７壁も温度が低く、シリンダ７壁面への燃料付着が置きやすい状態であると判断し、この場合にはＳａ４以降へと進み、噴射した燃料のほぼ全量がピストンキャビティ８ａ内に収まるようなタイミングで燃料を噴射し、シリンダ７壁面への燃料付着を避ける。
【００３４】
すなわち、Ｓａ４では吸気成層許可フラグＦＫＳをみる。ここで、吸気成層許可フラグＦＫＳはＦＫＳ＝１の場合に吸気上死点前後での燃料噴射を許可し、ＦＫＳ＝０の場合に吸気上死点前後での燃料噴射を許可しないフラグである。この吸気成層許可フラグＦＫＳの設定については図６のフローチャートにより後述する。吸気成層許可フラグＦＫＳ＝１（吸気上死点前後での燃料噴射を許可する）の場合にはＳａ５に進み、吸気上死点前後で燃料を噴射した場合の点火時における燃料気化率Ｒｋｋと所定値Ｋｒｋｓを比較する。この燃料気化率Ｒｋｋが所定値Ｋｒｋｓよりも大きい場合には、燃料の全てをピストンキャビティ８ａに噴射しても、ピストンキャビティ８ａ内で気化した燃料の一部が点火時までにピストンキャビティ８ａの外に拡散してしまい成層燃焼に寄与しなくなると判断する。この場合には成層燃焼に寄与しない燃料分を増量する必要があるため、Ｓａ６に進んで燃料噴射時間Ｔｉを増量補正する。なお、吸気上死点前後で噴射した場合の点火時における燃料気化率Ｒｋｋの算出についても図６のフローチャートにより後述する。
【００３５】
Ｓａ６では、燃料噴射時間Ｔｉを、吸気上死点前後で噴射した場合の点火時における燃料気化率Ｒｋｋで割ることで、気化しない分の燃料量相当の燃料噴射時間を求め、その値に気化してピストンキャビティ８ａ外に拡散した燃料量相当の燃料噴射時間を足すことで補正する。この場合に燃料気化率Ｒｋｋが所定値Ｋｒｋｓまではピストンキャビティ８ａ外への気化燃料の拡散を無視できると判断し、それよりも高い燃料気化率（Ｒｋｋ−Ｋｒｋｓ）の分の燃料量相当の燃料噴射時間をＴｉ／（Ｒｋｋ−Ｋｒｋｓ）で算出する。従って、補正後の燃料噴射時間Ｔｉｈは次式により算出される。
【００３６】
Ｔｉｈ＝Ｔｉ／Ｒｋｋ＋Ｔｉ／（Ｒｋｋ−Ｋｒｋｓ）…（２）
また、燃料気化率Ｒｋｋが所定値Ｋｒｋｓ以下の場合には気化燃料のキャビティ８ａ外への拡散分を無視できるためＳａ５よりＳａ７に進みこのときには燃料気化率Ｒｋｋのみを用いて、つまり次式により補正燃料噴射時間Ｔｉｈを演算する。
【００３７】
Ｔｉｈ＝Ｔｉ／Ｒｋｋ…（３）
Ｓａ８では、Ｓａ６、Ｓａ７で求めた補正燃料噴射時間Ｔｉｈが現在のエンジン回転速度Ｎｅにおいて、噴き始めから噴き終わりまでにどのくらいのクランク角が必要か、つまり噴射クランク角（噴き始めから噴き終わりまでに要するクランク角）ＣＡｉを算出する。この噴射クランク角ＣＡｉは、補正燃料噴射時間Ｔｉｈとエンジン回転速度Ｎｅに比例することから、次式により演算すればよい。
【００３８】
ＣＡｉ＝Ｔｉｈ×Ｎｅ×Ｋｃ…（４）
ただし、Ｋｃ：単位を合わせる定数、
Ｓａ８では、補正燃料噴射時間Ｔｉｈを吸気上死点前後の燃料噴射時期で噴射した場合に、燃料のほぼ全量がピストンキャビティ８ａ内に収まるか否かを判定する。ピストンキャビティ８ａに燃料が入るクランク角度は、燃料噴射角度とピストン位置（ピストンキャビティ位置）から幾何学的にほぼ決まるため、そのクランク角度幅ＣＡｐｃ（ピストンキャビティ内噴射クランク角度幅）と噴射クランク角ＣＡｉとを比較し、噴射クランク角ＣＡｉが、ピストンキャビティ内噴射クランク角度幅ＣＡｐｃ以下の場合には吸気上死点前後の燃料噴射により設定燃料をすべて噴射できると判断し、Ｓａ９に進み、吸気上死点前後の実験から決めた燃料噴射時期ＣＡ１を燃料噴射時期ＩＴとして設定し、今回の処理を終了する。上記のピストンキャビティ内噴射クランク角度幅ＣＡｐｃは、燃料噴霧の速度とエンジン回転速度Ｎｅに応じたピストンキャビティ８ａの時間変化によっても若干変化するために、エンジン回転速度Ｎｅと燃圧Ｐｆを用いて補正や算出を行ってもよい。
【００３９】
その後、図示しないが別の燃料噴射ルーチンにおいて実際のクランク角が、設定された燃料噴射時期ＩＴと一致したときに、Ｔｉｈの時間だけ燃料噴射が行われる。
【００４０】
以上により、吸気上死点前後で噴射燃料のほぼ全量がピストンキャビティ８ａ内に入るタイミングで燃料を噴射することができる。
【００４１】
Ｓａ８において噴射クランク角ＣＡｉがピストンキャビティ内噴射クランク角度幅ＣＡｐｃを超える場合、つまり吸気上死点前後の一度だけの噴射ではピストンキャビティ８ａから燃料がはみ出してしまう場合にはＳａ１０に進み２度に分けて燃料噴射を行う。すなわち、吸気上死点前後で噴射する第１の燃料噴射時間Ｔｉ１をピストンキャビティ８ａ内に入るタイミングの最大量に設定し、圧縮行程中のタイミングであって残りの燃料のほぼ全量がピストンキャビティ内に入るタイミングに再度噴射する期間を第２の燃料噴射時間Ｔｉ２として設定する。
【００４２】
ここで、第１の燃料噴射時間Ｔｉ１は、エンジン回転速度Ｎｅが早ければ短くなるという反比例の関係なので、ピストンキャビティ内噴射クランク角度幅ＣＡｐｃをエンジン回転速度Ｎｅで割算して、つまり次式により算出する。
【００４３】
Ｔｉ１＝ＣＡｐｃ／（Ｎｅ×Ｋｃ）…（５）
ただし、Ｋｃ：単位を合わせる定数、
一方、第２の燃料噴射時間Ｔｉ２は、全噴射時間のＴｉｈから第１の燃料噴射時間Ｔｉ１を差し引いて算出するのであるが、第２の燃料噴射は圧縮行程で噴射することから、点火までの燃料気化率が吸気上死点前後で噴射される燃料よりも低くなるため、その分増量補正する必要がある。このため、補正は、吸気上死点で噴射した場合の点火時における燃料気化率Ｒｋｋと圧縮行程で噴射した場合の点火時における気化率Ｒｋｓの比率で補正する。すなわち第２の燃料噴射時間Ｔｉ２は次式により算出する。
【００４４】
Ｔｉ２＝（Ｔｉｈ−Ｔｉ１）×（Ｒｋｋ／Ｒｋｓ）…（６）
なお、圧縮行程で噴射した場合の点火時における気化率Ｒｋｓの算出についても、図６のフローチャートにより後述する。
【００４５】
Ｓａ１１では、第１の燃料噴射時期ＩＴ１として吸気上死点前後でほぼ全量がピストンキャビティ８ａに収まるタイミングである燃料噴射時期ＣＡ１を設定し、第２の燃料噴射時期ＩＴ２として圧縮行程で残り燃料のほぼ全量がピストンキャビティ８ａに収まるタイミングである燃料噴射時期ＣＡ２を設定し、今回の処理を終了する。
【００４６】
Ｓａ４で吸気成層許可フラグＦＫＳ＝０（吸気上死点前後での燃料噴射を許可しない）となるのは、吸気上死点前後で燃料を噴射したとき点火時に成層燃焼を保てない、もしくは吸気上死点前後で噴射した場合の燃料噴射時間よりも圧縮行程で噴射した場合の燃料噴射時間のほうが短いと判定される場合である。これらの場合にはＳａ４よりＳａ１２に進み、燃料噴射時期ＩＴとして圧縮行程でほぼ全量がピストンキャビティ８ａに収まるタイミングである燃料噴射時期ＣＡ２を設定する。
【００４７】
ただし、吸気上死点前後で噴射した場合の点火時における燃料気化率Ｒｋｋと圧縮行程で噴射した場合の点火時における気化率Ｒｋｓとが異なるために、吸気上死点前後での噴射から圧縮行程噴射へと切換わったときその切換前後でトルク段差が生じる。そのため、Ｓａ１３では圧縮行程で噴射した場合の点火時における燃料気化率Ｒｋｓを用いて、補正燃料噴射時間Ｔｉｈを次式により算出して今回の処理を終了する。
【００４８】
Ｔｉｈ＝Ｔｉ／Ｒｋｓ…（７）
次に、図６は吸気成層許可フラグＦＫＳの設定（図３のＳａ４で使用）と、吸気上死点前後、圧縮行程でそれぞれ噴射した場合の点火時における燃料気化率Ｒｋｋ、Ｒｋｓの算出（Ｓａ５、Ｓａ６、Ｓａ１０、Ｓａ１３で使用）とを行うためのもので、このフローも図３のフローと同じにＲｅｆ毎に実行する。
【００４９】
Ｓｄ１からＳｄ４は、吸気上死点前後で燃料噴射しても点火時に成層燃焼を保てるか否かを判定する部分である。すなわち、次の条件を一つずつチェックし、全てを満足するときに、吸気上死点前後で燃料噴射しても点火時に成層燃焼を保ち得ると判断してＳｄ５以降に進み、一つでも条件を満足しないときには吸気上死点前後で燃料噴射した場合に気化燃料がピストンキャビティ８ａ内に留まることができず、点火時に成層燃焼を保ち得ないと判断しＳｄ１３に進んで吸気上死点前後での燃料噴射を許可しない（吸気成層許可フラグＦＫＳ＝０）。
【００５０】
▲１▼冷却水温Ｔｗが所定値Ｋｔｋｓ以下であること。
【００５１】
▲２▼始動からの燃焼サイクル数Ｃｂｓｔが所定値Ｋｃｂ以下であること。
【００５２】
▲３▼燃圧Ｐｆが所定値Ｋｐｆ以下であること。
【００５３】
▲４▼エンジン回転速度Ｎｅが所定値Ｋｎｅ以下であること。
【００５４】
すなわち、条件▲１▼の成立時には燃料の気化が遅く、条件▲２▼の成立時にはピストンキャビティ８ａの温度が低くそのため燃料の気化が遅く、条件▲３▼の成立時には燃料噴霧の微粒化が悪くそのため燃料の気化が遅く、条件▲４▼の成立時にはガス流動が少なくそのため気化燃料がピストンキャビティ８ａ内に留まり、これら各条件の成立時には吸気上死点前後で燃料噴射しても気化した燃料がピストンキャビティ８ａ内に留まり点火時に成層燃焼が保てると判断する。本実施形態では４つ全ての条件について成立するか否かの判定を行っているが、演算を簡単にするためにどれか一つの条件のみもしくは複数の条件について成立しているか否かの判定を行うようにしてもよい。
【００５５】
Ｓｄ５〜Ｓｄ８は点火時における燃料の気化率を予測する部分である。ピストンキャビティ８ａに噴射した燃料の気化率は、ピストンキャビティ８ａの温度に影響される。このためＳｄ５ではピストンキャビティ８ａの温度を予測する。すなわち、ピストンキャビティ８ａの温度を直接測定することは困難であるため、冷却水温Ｔｗと始動からの燃焼サイクル数Ｃｂｓｔから予測する。燃焼する前はピストンキャビティ８ａの温度と冷却水温Ｔｗはほぼ同一と考えられ、燃焼とともにピストンキャビティ８ａの温度が上昇していくかピストンキャビティ８ａの温度上昇のほうが冷却水温Ｔｗの上昇よりも早い。そこで、始動からの燃焼サイクル数Ｃｂｓｔから冷却水温Ｔｗを基準とする温度上昇分を算出し、この温度上昇分を冷却水温Ｔｗに足した値をピストンキャビティ予測温度Ｔｐｃとして算出する。また、燃圧Ｐｆが高いと燃料の微粒化が進み、噴射した燃料の気化率が高くなる（図７参照）。このためＳｄ６では燃圧Ｐｆに応じた燃圧気化補正率Ｒｋｐｆを所定のマップから求める。
【００５６】
Ｓｄ７では気化時間（燃料が噴射されてから点火するまでの時間）を、吸気上死点前後で噴射する場合と圧縮行程で噴射する場合とで分けて算出する。すなわち、吸気上死点前後で噴射する場合の気化時間Ｔｋｋと、圧縮行程で噴射する場合の気化時間Ｔｋｓを次式によりそれぞれ算出する。
【００５７】
Ｔｋｋ＝ＣＡｋ／（Ｎｅ×Ｋｃａ）…（８）
Ｔｋｓ＝ＣＡｓ／（Ｎｅ×Ｋｃａ）…（９）
ただし、ＣＡｋ：吸気上死点前後で噴射する場合における燃料噴射時期から点火時までのクランク角度（一定値）、
ＣＡｓ：圧縮行程で噴射する場合における燃料噴射時期から点火時までのクランク角度（一定値）、
Ｋｃａ：単位合わせの定数、
Ｓｄ８では、ピストンキャビティ予測温度Ｔｐｃとこれら気化時間Ｔｋ（Ｔｋｋ、Ｔｋｓ）と燃圧気化補正率Ｒｋｐｆとに基づいて吸気上死点前後で噴射する場合の点火時における気化率Ｒｋｋと圧縮行程で噴射する場合の点火時における気化率Ｒｋｓとをそれぞれ算出する。例えば、ピストンキャビティ予測温度Ｔｐｃと各気化時間Ｔｋ（Ｔｋｋ、Ｔｋｓ）から所定のマップを検索して基準燃圧時の気化率を求め、これに燃圧気化補正率Ｒｋｐｆをかけて算出する。このとき燃圧気化補正率Ｒｋｐｆは基準燃圧と相違する燃圧時の気化率を求めるためのものである。図８に燃料噴射時期に対する点火時の燃料気化率の特性を示すと、吸気上死点前後で噴射する場合のほうが、圧縮行程で噴射する場合より点火時の燃料気化率がよいことがわかる。
【００５８】
このようにして算出されたそれぞれの点火時における燃料気化率Ｒｋｋ、Ｒｋｓはエンジンコントローラ２５内のメモリに記憶され、図３のＳａ５、Ｓａ６、Ｓａ７、Ｓａ１０、Ｓａ１３で用いられる。
【００５９】
Ｓｄ９では吸気上死点前後で燃料噴射した場合の点火時における燃料気化率Ｒｋｋと所定値Ｋｒｋを比較する。燃料気化率Ｒｋｋが所定値Ｋｒｋを超えている場合には、吸気上死点前後で燃料噴射したとき気化燃料がピストンキャビティ８ａ内に留まることができず、点火時に成層燃焼が保てないと判断してＳｄ１３に進み、吸気成層許可フラグＦＫＳ＝０にし、圧縮行程噴射を行わせる。
【００６０】
燃料気化率Ｒｋｋが所定値Ｋｒｋ以下の場合には、燃料の気化が遅く吸気上死点前後で燃料噴射しても気化した燃料がピストンキャビティ８ａ内に留まり点火時に成層燃焼が保てると判断してＳｄ１０へ進む。このように吸気上死点前後で燃料噴射した場合の点火時における燃料気化率を予測する手段を持つ場合においては、Ｓｄ９で吸気上死点前後での燃料噴射により点火時に成層燃焼を保持し得るか否かを判定できるため、Ｓｄ１からＳｄ３のステップを省くことも可能である。
【００６１】
Ｓｄ１０での燃料気化率は、吸気上死点前後でかつほぼ全量の燃料がピストンキャビティ８ａ内に入るタイミングに燃料を噴射した場合の点火時における燃料気化率となる。この燃料気化率Ｒｋｋと所定値Ｋｒｋｓを比較する。ここで、燃料気化率Ｒｋｋが所定値Ｋｒｋｓよりも大きい場合は、ピストンキャビティ８ａの外へと気化燃料が拡散し点火時に成層燃焼に寄与しない燃料が増える場合であり、気化燃料の拡散による損失分の燃料増量補正が必要になる。すなわち、補正が必要である場合にはＳｄ１１に進み、増量補正した燃料量と、圧縮行程でかつほぼ全量の燃料がピストンキャビティ８ａ内に入るタイミングに燃料を噴射した場合の燃料量とを比較し、噴射燃料量が少ないほうで燃料噴射を実行するように吸気成層許可フラグＦＫＳを設定する。
【００６２】
ここで、吸気上死点前後で噴射する場合の燃料噴射時間を算出するには、まず補正前の燃料噴射時間Ｔｉを吸気上死点前後で噴射した場合の点火時における燃料気化率Ｒｋｋで割ることで、気化しない分の燃料量相当の燃料噴射時間を求める。そして、その値に、気化してピストンキャビティ外に拡散した燃料量相当の燃料噴射時間を足して算出する。この場合、燃料気化率Ｒｋｋが所定値Ｋｒｋｓまでは、気化燃料のピストンキャビティ８ａ外への拡散を無視できると判断し、それよりも高い燃料気化率（Ｒｋｋ−Ｋｒｋｓ）の分が気化すると考え、ピストンキャビティ８ａ外に拡散した燃料量相当の燃料噴射時間をＴｉ／（Ｒｋｋ−Ｋｒｋｓ）で算出する。従って、吸気上死点前後で噴射した場合の燃料噴射時間は、Ｔｉ／Ｒｋｋ＋Ｔｉ／（Ｒｋｋ−Ｋｒｋｓ）として算出される。
【００６３】
次に圧縮行程で噴射した場合の燃料噴射時間は、燃料気化率Ｒｋｓを用いＴｉ／Ｒｋｓの式により算出すればよい。
【００６４】
そこで、Ｓｄ１１ではＴｉ／Ｒｋｋ＋Ｔｉ／（Ｒｋｋ−Ｋｒｋｓ）とＴｉ／Ｒｋｓを比較することになるのであるが、Ｔｉは一緒なのでこれを省略して１／Ｒｋｋ＋１／（Ｒｋｋ−Ｋｒｋｓ）と１／Ｒｋｓを比較している。１／Ｒｋｋ＋１／（Ｒｋｋ−Ｋｒｋｓ）が１／Ｒｋｓより小さい場合には、吸気上死点前後で噴射したほうが燃料噴射量が少ないと判断し、Ｓｄ１２に進んで吸気成層許可フラグＦＫＳ＝１（吸気上死点前後の燃料噴射を許可）に設定する。なお、この場合の燃料噴射時間の補正は、前述したように図３のＳａ６で行われることになる。
【００６５】
一方、１／Ｒｋｋ＋１／（Ｒｋｋ−Ｋｒｋｓ）が１／Ｒｋｓ以上の場合には、圧縮行程で噴射したほうが燃料噴射量が少ないと判断し、Ｓｄ１１よりＳｄ１３に進んで吸気成層許可フラグＦＫＳ＝０にし、圧縮行程での燃料噴射を行わせる。
【００６６】
このように燃料噴射量が少なくなる噴射時期に設定することによって、燃料消費量の削減とＨＣを低減することができる。
【００６７】
Ｓｄ１０において燃料気化率Ｒｋｋが所定値Ｋｒｋｓ以下の場合には、気化燃料のピストンキャビティ８ａ外への拡散を無視できるので、Ｓｄ１１をスキップしてＳｄ１２に進み、吸気成層許可フラグＦＫＳ＝１（吸気上死点前後の燃料噴射を許可）に設定する。
【００６８】
ここで、本実施形態の作用を説明する。
【００６９】
本実施形態（請求項１に記載の発明）によれば、始動時に燃料のほぼ全量がピストンキャビティ８ａ内に収まるタイミングで噴射するので、燃料噴射弁９より噴射されて直接シリンダ７壁面へと付着する燃料を回避できる。また、燃料が気化してもピストンキャビティ８ａにより、気化燃料のピストンキャビティ８ａの外への拡散を抑えることができ、気化した燃料のシリンダ７壁面への付着を極力抑えることができる。また、吸気上死点前後に燃料を噴射するために、点火までの燃料の気化時間を稼ぐことができる（図８参照）。
【００７０】
これらの結果、特に冷間始動時においてシリンダ７壁面への付着燃料や、気化不足のために必要になる余分な燃料噴射を極力低減することが可能となり、冷間始動時におけるＨＣ排出量を低減することが可能となるばかりか燃費も向上する。
【００７１】
また、燃料噴射弁９を燃焼室３天井の略中央位置に設置し、燃料噴射弁９から噴射される燃料噴霧の中心軸と略同一の中心軸となるような形状のピストンキャビティ８ａとしている（請求項２に記載の発明）。すなわち、ピストンキャビティ８ａ内の空間は燃焼室３内のガス流動を受けにくい構造となっている。そのため、ピストンキャビティ８ａ内に噴射された燃料が気化しても、ピストンキャビティ８ａの外への気化燃料の拡散を抑える構造となっている。特に始動時はエンジン回転速度が低く、ガスの流動が少ない状態であり、またピストンキャビティ８ａの温度も低いことから燃料の気化も遅く、ピストンキャビティ８ａの外への気化燃料の拡散はあまり生じない。そのため、点火時に成層燃焼が保たれ、燃焼室３壁面のクエンチ部分に燃料がほとんどない。そのためＨＣ排出が低減される。
【００７２】
また、こうした構造であると、燃料噴射弁９を燃焼室の最下端付近にピストン中心軸に対して所定の角度をもって設置し、これに対応してピストンキャビティ８ａを設ける場合（図２参照）よりも、吸気上死点前後でかつほぼ全量の燃料がピストンキャビティ内に入るタイミングを設定できるクランク角度幅が広がる。またピストンキャビティ内で気化した燃料の拡散を避ける効果も増大する。
【００７３】
吸気上死点前後でピストンキャビティ８ａ内に噴射された燃料は、噴射された後、時間経過ともに気化していく。ピストンキャビティ８ａにより気化燃料の拡散を抑えているが、気化速度が速くなると、気化燃料のピストンキャビティ８ａ外への拡散が増加し、その結果として点火時に成層燃焼を保てなくなるなる。これに対して本実施形態（請求項３に記載の発明）によれば、吸気上死点前後でかつほぼ全量の燃料がピストンキャビティ内に収まるタイミングで燃料を噴射した場合に、ピストンキャビティ８ａ内で気化した燃料の拡散が多く起きずに点火時に成層燃焼を保てる間は、吸気上死点前後でかつほぼ全量の燃料がピストンキャビティ８ａ内に入るタイミングでの燃料噴射を継続するので（図３Ｓａ４〜Ｓａ９参照）、冷間始動時におけるＨＣ排出量の低減と燃費向上の効果を持続させることができる。
【００７４】
冷却水温（エンジンの温度）に応じて燃料の気化速度が変化することを利用し、本実施形態（請求項４に記載の発明）によれば吸気上死点前後で燃料噴射した場合に点火時に成層燃焼を保つことが可能か否かを冷却水温Ｔｗに基づいて判定し、また、始動から燃焼毎に燃焼室３内の温度は上昇していき、その結果、燃料の気化速度が変化することから、本実施形態（請求項５に記載の発明）によれば始動からの燃焼サイクル数を用いて、吸気上死点前後で燃料噴射した場合に点火時に成層燃焼を保つことが可能か否かを判定している。
【００７５】
また、始動時には燃料ポンプ２１の作動が不完全で燃圧が低く、燃料噴霧の粒径が大きいために気化速度が遅い。燃料ポンプ２１と燃料噴射弁９の特性によるが、始動後徐々に燃圧が高くなり、燃料噴霧の微粒化に伴い気化速度が速くなる。本実施形態（請求項６に記載の発明）によれば、燃圧により、吸気上死点前後で燃料噴射した場合に点火時に成層燃焼を保つことが可能か否かを判定している。
【００７６】
また、エンジン回転速度により燃焼室内でのガス流動が変化する。ガス流動が大きくなると、気化した燃料のピストンキャビティ外への拡散が増加し、その結果として吸気上死点前後で燃料噴射した場合に点火時に成層燃焼を保つことができなくなる。そのため本実施形態（請求項７に記載の発明）によれば、エンジン回転速度により、吸気上死点前後で燃料噴射した場合に点火時に成層燃焼を保つことが可能か否かを判定している。
【００７７】
このように、冷却水温Ｔｗ、始動からの燃焼サイクル数Ｃｂｓｔ、燃圧Ｐｆ、エンジン回転速度Ｎｅに基づいて吸気上死点前後で燃料噴射した場合に点火時に成層燃焼を保つことが可能か否かを判定しているので（図６Ｓｄ１〜Ｓｄ４参照）、その判定を簡易に行うことができる。
【００７８】
さらに、本実施形態（請求項８に記載の発明）によれば、冷却水温Ｔｗ、始動からの燃焼サイクル数Ｃｂｓｔ、エンジン回転速度Ｎｅ、燃圧Ｐｆの全ての情報に基づいて、吸気上死点前後で燃料噴射した場合に点火時に成層燃焼を保つことが可能か否かを判定しているので（図６Ｓｄ１〜Ｓｄ４参照）、更に精度良く判定できる。
【００７９】
本実施形態（請求項９に記載の発明）によれば、点火時に成層燃焼を保つことができないと判定された場合に、圧縮行程でかつほぼ全量の燃料がピストンキャビティ８ａ内に入るタイミングで燃料を噴射するので（図３Ｓａ３、Ｓａ４、Ｓａ１２参照）、シリンダ７壁面への燃料付着を極力さけることができ、その結果、冷間始動時におけるＨＣの発生を抑制できる。
【００８０】
本実施形態（請求項１０に記載の発明）によれば、吸気上死点前後でかつほぼ全量の燃料がピストンキャビティ８ａ内に入るタイミングで燃料を噴射した場合の点火時における燃料気化率Ｒｋｋを予測し、この予測される燃料気化率Ｒｋｋが高くピストンキャビティ８ａ外への気化燃料の拡散により燃焼に寄与しない燃料が増えた場合に、この燃焼に寄与しない分の燃料を増量補正した燃料噴射時間（Ｔｉ／Ｒｋｋ＋Ｔｉ／（Ｒｋｋ−Ｋｒｋｓ））と、圧縮行程でかつほぼ全量の燃料が前記ピストンキャビティ８ａ内に入るタイミングで燃料を噴射した場合の燃料噴射時間（Ｔｉ／Ｒｋｓ）とのいずれが少ないか否かを判定し、この判定結果より圧縮行程で噴射した場合の燃料噴射時間が少ないと判定された場合に、圧縮行程でかつほぼ全量の燃料がピストンキャビティ８ａ内に入るタイミングでの燃料噴射に切換えるようにしたので（図６Ｓｄ１０、Ｓｄ１１、Ｓｄ１３、図３Ｓａ４、Ｓａ１２参照）、更に余分な燃料噴射を低減することができる。
【００８１】
燃料噴射時期を吸気上死点前後でかつほぼ全量の燃料がピストンキャビティ８ａ内に入るタイミングから、圧縮行程でかつほぼ全量の燃料がピストンキャビティ８ａ内に入るタイミングに切換えた場合に、両者での点火時における燃料気化率が異なるためにトルク段差が生じるのであるが、本実施形態（請求項１２に記載の発明）によれば、圧縮行程でかつほぼ全量の燃料がピストンキャビティ８ａ内に入るタイミングで燃料を噴射した場合の点火時における燃料気化率Ｒｋｓを予測し、圧縮行程でかつほぼ全量の燃料がピストンキャビティ８ａ内に入るタイミングでの燃料噴射に切換えた場合に、この予測される燃料気化率Ｒｋｓで燃料噴射時間Ｔｉを補正するので（図３Ｓａ１３参照）、切換時のトルク段差を解消できる。
【００８２】
本実施形態（請求項１３に記載の発明）によれば、吸気上死点前後でかつほぼ全量の燃料がピストンキャビティ８ａ内に入るタイミングで燃料を噴射した場合にピストンキャビティ８ａから燃料がはみ出すとき、そのはみ出す燃料を除いた燃料を吸気上死点前後で噴射し、かつ圧縮行程中のタイミングであって、はみ出す燃料のほぼ全量がピストンキャビティ内に入るタイミングに再度噴射するので（図３Ｓａ８、Ｓａ１０、Ｓａ１１参照）、吸気上死点前後でかつほぼ全量の燃料がピストンキャビティ８ａ内に入るタイミングで燃料を噴射した場合にピストンキャビティ８ａから燃料がはみ出す場合においても、シリンダ７壁面への燃料付着を避けることができる。
【００８３】
噴射した燃料の点火時における燃料気化率（Ｒｋｋ、Ｒｋｓ）は、冷却水温（エンジンの温度）、噴射から点火までの時間、燃料の微粒化に応じて変化するため、本実施形態によれば、冷却水温Ｔｗ、エンジン回転速度Ｎｅ、燃焼サイクル数Ｃｂｓｔ、燃圧Ｐｆのいずれかの情報または複数の情報から予測しているが（請求項１１に記載の発明）、エンジン特性によって、燃料気化率に対する寄与率の低いパラメータを削り、予測方法を簡単にしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態のエンジンの概略構成図。
【図２】他の実施形態のエンジンの概略構成図。
【図３】始動からの燃料噴射時期と燃料噴射時間の算出を説明するためのフローチャート。
【図４】燃料噴射時間の算出を説明するためのフローチャート。
【図５】燃料噴射時期の算出を説明するためのフローチャート。
【図６】吸気成層許可フラグの設定と、吸気上死点前後及び圧縮行程で噴射した場合の点火時における燃料気化率の算出とを説明するためのフローチャート。
【図７】単位時間あたりの燃料気化率の特性図。
【図８】燃料噴射時期に対する燃料気化率の特性図。
【符号の説明】
１エンジン本体
３燃焼室
８ピストン
８ａピストンキャビティ
９燃料噴射弁
１０点火プラグ
２５エンジンコントローラ

Claims

燃焼室に直接に燃料を噴射する燃料噴射弁を備える筒内直接噴射エンジンにおいて、
ピストン冠面に、前記燃料噴射弁からの燃料噴霧を保持し得るキャビティを形成し、
始動時に、吸気上死点前後でかつほぼ全量の燃料が前記ピストンキャビティ内に入るタイミングで前記燃料噴射弁より燃料を噴射する
ことを特徴とする筒内直接噴射エンジンの燃料噴射制御装置。
前記燃料噴射弁をペントルーフ状の燃焼室天井の略中央位置に設置し、前記ピストンキャビティを、前記燃料噴射弁から噴射される燃料噴霧の中心軸と略同一の中心軸となるような形状とすることを特徴とする請求項１に記載の筒内直接噴射エンジンの燃料噴射制御装置。
前記吸気上死点前後でかつほぼ全量の燃料が前記ピストンキャビティ内に入るタイミングで燃料を噴射した場合に点火時に成層燃焼を保つことが可能な限り、このタイミングでの燃料噴射を継続することを特徴とする請求項１または２に記載の筒内直接噴射エンジンの燃料噴射制御装置。
前記点火時に成層燃焼を保つことが可能か否かをエンジンの温度に基づいて判定することを特徴とする請求項３に記載の筒内直接噴射エンジンの燃料噴射制御装置。
前記点火時に成層燃焼を保つことが可能か否かを始動からの燃焼サイクル数に基づいて判定することを特徴とする請求項３に記載の筒内直接噴射エンジンの燃料噴射制御装置。
前記点火時に成層燃焼を保つことが可能か否かを燃圧に基づいて判定することを特徴とする請求項３に記載の筒内直接噴射エンジンの燃料噴射制御装置。
前記点火時に成層燃焼を保つことが可能か否かをエンジン回転速度に基づいて判定することを特徴とする請求項３に記載の筒内直接噴射エンジンの燃料噴射制御装置。
前記点火時に成層燃焼を保つことが可能か否かをエンジンの温度、始動からの燃焼サイクル数、エンジン回転速度、燃圧の少なくとも２つの情報に基づいて判定することを特徴とする請求項３に記載の筒内直接噴射エンジンの燃料噴射制御装置。
前記点火時に成層燃焼を保つことが可能でないと判定された場合に、圧縮行程でかつほぼ全量の燃料が前記ピストンキャビティ内に入るタイミングで前記燃料噴射弁より燃料を噴射することを特徴とする請求項４から８までのいずれか一つに記載の筒内直接噴射エンジンの燃料噴射制御装置。
前記吸気上死点前後でかつほぼ全量の燃料が前記ピストンキャビティ内に入るタイミングで燃料を噴射した場合の点火時における燃料気化率を予測する手段と、
この予測される燃料気化率が高くピストンキャビティ外への気化燃料の拡散により燃焼に寄与しない燃料が増えた場合に、この燃焼に寄与しない分の燃料を増量補正した燃料量と、圧縮行程でかつほぼ全量の燃料が前記ピストンキャビティ内に入るタイミングで燃料を噴射した場合の燃料量とのいずれが少ないか否かを判定する手段と、
この判定結果より圧縮行程で噴射した場合の燃料量が少ないと判定された場合に、圧縮行程でかつほぼ全量の燃料が前記ピストンキャビティ内に入るタイミングでの燃料噴射に切換える手段と
を備えることを特徴とする請求項１から３までのいずれか一つに記載の筒内直接噴射エンジンの燃料噴射制御装置。
前記点火時における燃料気化率を、エンジンの温度、エンジン回転速度、燃焼サイクル数、燃圧のいずれかの情報または複数の情報から予測することを特徴とする請求項１０に記載の筒内直接噴射エンジンの燃料噴射制御装置。
前記圧縮行程でかつほぼ全量の燃料が前記ピストンキャビティ内に入るタイミングで燃料を噴射した場合の点火時における燃料気化率を予測する手段を備え、前記圧縮行程でかつほぼ全量の燃料が前記ピストンキャビティ内に入るタイミングでの燃料噴射に切換えた場合に、この予測される燃料気化率で燃料噴射量を補正することを特徴とする請求項１０に記載の筒内直接噴射エンジンの燃料噴射制御装置。
前記吸気上死点前後でかつほぼ全量の燃料が前記ピストンキャビティ内に入るタイミングで燃料を噴射した場合に前記ピストンキャビティから燃料がはみ出すとき、そのはみ出す燃料を除いた燃料を前記吸気上死点前後で噴射し、かつ圧縮行程中のタイミングであって前記はみ出す燃料のほぼ全量がピストンキャビティ内に入るタイミングに再度噴射することを特徴とする請求項１から３までのいずれか一つに記載の筒内直接噴射エンジンの燃料噴射制御装置。